探究己内酰胺生产废水处理技术及其应用

王宏斌

摘 要：本文简要阐述了己内酰胺生产废水处理技术的研究现状，针对氨肟化汽提废水的预处理工序进行了详细分析，围绕深度过滤预处理-HPOD、A/O-MBR-臭氧-BAF、A/O -氧化-混凝沉淀-MBR、铁碳微电解-SBR工艺四个层面，探讨了氨肟化法己内酰胺生产废水处理技术的具体应用要点，以供参考。

关键词：己内酰胺;生产废水处理;氨肟化法

1 己内酰胺生产废水处理技术研究现状

从国外层面来看，德国I.G.FANBEN公司最早以苯酚作为生产原料，采用拉西法生产己内酰胺，然而拉西法的不足在于副产硫酸铵，导致该工艺的经济价值遭到削弱;其后国外以荷兰DSM公司为代表的厂商陆续研发出了DSM-HPO工艺、BASF-NO还原工艺、ALLIED异丙苯/苯酚工艺以及CAPROPOL等改进工艺，使得副产硫酸铵含量得到有效控制。

2 氨肟化法己内酰胺生产废水处理技术的具体应用探讨

2.1 氨肟化汽提废水预处理

2.1.1 酸碱预处理

为降低废水中的CODCr浓度，利用混合器依照一定配比将废水与发烟硫酸进行强制混合，随后将混合物送入反应釜中，在强氧化反应下促使部分有机物分解，将废水与发烟硫酸的体积比控制在1000：（1.83-2）左右，pH值控制在3.5-3.8左右，预处理后的废水中CODCr的质量浓度可从5000-6000㎎/L降至3100㎎/L，使水质得到有效提升。还可以采用离子交换树脂再生法进行废水处理，将废酸pH值调节为3.0，在100℃温度条件下反应20min，随即选取废碱实现废水的中和处理，使其中的过氧化物得到有效清除，可使废水中CODCr的质量浓度降低73%、m（BOD5）/m（CODCr）值增至0.46，满足生化处理需求。

2.1.2 氧化预处理

氧化预处理工艺采用双氧水作为氧化剂，配合催化剂使废水产生氧化反应，将废水中的有害有机物氧化为无害有机物，随即进行絮凝沉淀，将出水与其他废水混合后送入生化系统中进行生化处理，可有效优化废水的可生化性。还可以将废水与双氧水精制废水进行混合，利用隔油池回收废水中的油类物质、送入调节池，待经由铁碳池完成废水的氧化预处理后，将其送入芬顿氧化池中再次进行氧化处理，将出水经由混凝土沉淀处理后，与其他废水混合进行后续生化处理。

2.2 己内酰胺混合废水深度处理

2.2.1 深度过滤预处理-HPOD工艺

在非均相催化臭氧氧化技术的基础上，采用深度过滤预处理技术联合臭氧氧化系统HPOD共同进行己内酰胺废水的深度处理，将进水量设为100m3/h。在使用深度过滤预处理技术方面，其滤料主要由无烟煤、石英砂、锰砂三种物质组成，用于去除己内酰胺废水中的颗粒、悬浮物、胶体及有机质;在使用HPOD系统方面，选取臭氧作为气源，借助HPOD反应器中的氧化室使臭氧在催化剂表面生成羟基自由基，可实现废水中有机污染物的有效去除，氧化降解速率较以往超出10倍，每去除1g CODCr需消耗0.9-1g臭氧，从而有效降低废水中CODCr质量浓度以及出水色度，使出水水质得到显著优化。

2.2.2 A/O-MBR-臭氧-BAF工艺

采用A/O-MB与臭氧-BAF组合工艺进行己内酰胺废水处理，其中在BAF段后置时，可使废水中CODCr的去除率达到52.4%，出水中CODCr的质量浓度降至60mg/L，但此时CODCr去除率受废水中悬浮物的影响较大;对此选取BAF段前置工艺，先利用BAF段完成废水中悬浮物的过滤，为臭氧催化氧化段处理效率的提升创设保障，可使废水中CODCr的去除率达72.4%，有效提升氧化段水质。

2.2.3 A/O -氧化-混凝沉淀-MBR工艺

该工艺适用于组成成分为苯、环己酮、环己烷、甲苯、脂环族胺类化合物、硫酸盐等物质的生产废水，这类废水中CODCr、氨氮的质量浓度分别不超过8000mg/L与300mg/L。将经由A/O-氧化-混凝沉淀-好氧工艺处理后的废水送入MBR池中，保障进水中CODCr、氨氮的质量浓度分别不超过300mg/L以及10mg/L，经由平板膜MBR深度处理后可使出水CODCr质量浓度不超过40mg/L、氨氮质量浓度不超过3mg/L，从而促使出水水质得到显著优化，达到标准水质。

2.2.4 铁碳微电解-SBR工艺

该工艺的应用原理为在酸性条件下，铁碳微电解装置的铁、碳间将形成微电池、产生微电流，使有机物发生还原氧化反应，其中的有机大分子结构遭到破坏、发生断链降解，以此提升废水的可生化性，实现污染物的有效去除，随后针对废水进行生物处理，可有效提升己内酰胺废水的处理能力。采用铁碳微电解-SBR工艺针对废水调节池内的己内酰胺废水进行1.5h的处理，可使废水中CODCr的质量浓度从2000-3000mg/L降至80mg/L、氨氮质量浓度从150mg/L降至15mg/L，其出水色度由120倍降至45倍，符合废水排放标准要求。在此基础上，采用铁碳微电解-O/A/O组合工艺进行生产废水处理，可使廢水中的质量浓度由3327.5mg/L降至500mg/L以下，其中氨肟化废水的CODCr去除率为79.1%、己内酰胺离子交换废水的CODCr去除率为34.5%、硫铵凝液废水的CODCr去除率为71.1%、废液浓缩废水的CODCr去除率为52.2%、混合废水的CODCr去除率为89.3%，从而促使废水质量、可生化性得到提升。

3 结论

己内酰胺生产废水具有成分复杂、污染性高等特点，其处理成本较高、处理效率难以得到保障，且现有废水处理技术仍存在一定局限。对此还需围绕预处理与深度处理两个环节入手，采取技术手段提升生产废水的净化效率，并结合不同生产装置特点加强技术研发与优化，从而实现经济与环境双重效益的提升。

参考文献：

[1]许珂.O3-BAF处理己内酰胺生产废水的工艺探讨[J].合成纤维工业，2017，（2）：67-69.